Журнал "СЛОЖНЫЕ СИСТЕМЫ"

Journal "The Complex Systems"(Eng)

 

 

 

Выпуски:

№ 3(28) 2018

№ 2(27) 2018

№ 1(26) 2018

№ 4(25) 2017

№ 3(24) 2017

№ 2(23) 2017

№ 1(22) 2017

№ 4(21) 2016

№ 3(20) 2016

№ 2(19) 2016

№ 1(18) 2016

№ 4(17) 2015

№ 3(16) 2015

№ 2(15) 2015

№ 1(14) 2015

№ 4(13) 2014

№ 3(12) 2014

№ 2(11) 2014

№ 1(10) 2014

№ 4(9) 2013

№ 3(8) 2013

№ 2(7) 2013

№ 1(6) 2013

№ 4(5) 2012

№ 3(4) 2012

№ 2(3) 2012

№ 1(2) 2012

№ 1 2011

 

Выпуск №1(22) 2017

Фундаментальные исследования
Basic researches
ДВЕ СТРАТЕГИИ  ИНДИВИДУАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ
Голиченков В.А., Всеволодов Э.Б., Бурлакова О.В., Доронин Ю.К.
Аннотация. Выделяются два способа организации индивидуального развития - регуляционное и мозаичное. Первый основывается на модели эволюции многоклеточности, возникшей на базе палинтомического размножения клетки-прародительницы, второй – на целлюляризации усложненной многоядерной клетки простейшего. При первом способе усложнение в процессе раннего развития (приводящего к дифференцировке) связано с увеличением числа клеток до достижения «критической массы», обеспечивающей разнородность клеточных связей, порождающую дифференциальную активность ядер. При втором – разные участки цитоплазмы клетки-прародительницы дифференцированы прежде, чем в них попадают однородные потомки зиготического ядра. В результате разные пути достижения многоклеточности приводят к дифференцировке цитологически гомологичных специализированных клеток организма. Мозаичный путь предполагает укороченный митоз при дроблении за счет отсроченной цитотомии – τо у таких организмов – минуты.  Регуляционный путь характеризуется более продолжительным τо - отсюда большая продолжительность онтогенеза с появлением заметного пострепродуктивного периода (старость). Мозаичный путь сопряжен с миниатюризацией, исполнением организма меньшим числом клеток, повышенной скоростью физиологических реакций и заметным вкладом в размеры организма размеров составляющих его клеток. Регуляционный путь ведет к гигантизму, увеличению размеров организма за счет увеличения числа клеток одного размерного порядка, более длительным течением физиологических процессов.  Такие полярные способы организации онтогенеза не существуют в чистом виде, а базируясь на единой цитологической основе, могут в разных пропорциях и в разные периоды онтогенеза обеспечивать все разнообразие наблюдаемых вариантов индивидуального развития.

Ключевые слова: онтогенез, мозаичность, регуляционность, клетка, эволюция.

TWO STRATEGIES OF INDIVIDUAL DEVELOPMENT
Golichenkov V.A., Vsevolodov E.B., Burlakova O.V., Doronin Yu.K.
Abstract.  Two ways of individual development were defined as regulative and mosaic. The first one is supposed to arise on the base of palintomic divisions of maternal single cell while the second one is supposed to be based on the cellularization of polynuclear complicated cell of some advanced protozoa. The increase of complexity in the first way arises in the course of early development as cells number grows up and reaches “critical mass” providing the cell relations diversity and generating differential nuclear activity. In the second way of development some parts of maternal cell cytoplasm are specialized before the time when the similar nuclei progeny of zygote nucleus penetrate into them. So both ways of multicellularity creation lead to differentiation cytologically homological specialized cells of multicellular organism. The mosaic way is evolutionally correlated with organism’s miniaturization, organism building by less cells number, increased speed of physiologic reactions, and essential contribution of cell dimensions to body dimentions. Regulative way leads in the course of evolution to gigantism, to increased dimension of the organism achieved by higher number of approximally usual size cells, to more retarded physiological processes, to more prolonged ontogenesis and appearing of noticeable postreproductive period (senescence). Such polarized ways of ontogenesis organization do not exist in pure state but basing on the universal cellular mechanisms and being present in different proportion at the different stages secure all the diversity of individual development variants met in the nature.

Key words: ontogenesis, mozaicism, regulative development, cell, evolution.

ИЗМЕНЕНИЯ ЛЕДОВИТОСТИ ЗИМОЙ И  ВАРИАЦИИ ПОЛЯ АТМОСФЕРНОГО ДАВЛЕНИЯ В АРКТИКЕ
Холопцев А.В., Кононова Н. К.
Аннотация. Выявлены районы различных секторов Арктики, на изменения ледовитости которых в зимние месяцы значимо влияют опережающие их по времени вариации суммарной продолжительности действия некоторых элементарных циркуляционных механизмов.

Ключевые слова: Арктика, ледовитость, арктический антициклон, арктическое вторжение, элементарный циркуляционный механизм, синоптическое положение.

THE CHANGING OF ICE COVER AT WINTER AND VARIATIONS OF ATMOSPHERIC PRESSURE FIELD IN ARCTIC
Kholoptsev A.V., Kononova N.K.
Abstract. The areas  of different sectors of the Arctic, where the changing of its ice cover at winter months , and interannual variations of total duration  periods elementary circulation mechanisms, that are blocking in other sectors of the Northern Hemisphere, are interconnected significantly and statistically sustained,  is identified.

Key words: Arctic, ice cover, teleconnections, Arctic bloking, elementary circulation mechanisms, repeatability, teleconnections, synoptic situation, Arctic anticyclone.

Новые идеи, подходы
New ideas, approaches
КУМУЛЯТИВНАЯ КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА СЛОЖНЫХ ПОЛЫХ ПОЛЯРИЗУЮЩИХСЯ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ
Часть 1.  МЕТОД ОБОБЩЁННОГО МАТЕМАТИЧЕСКОГО ТРАНСПОНИРОВАНИЯ.
Высикайло Ф.И.
Аннотация. Рассмотрены проблемы описания сложного синергетического поведения поляризованных или с объёмным зарядом наночастиц, кумулирующих в себя электроны, и способам манипулирования этими наночастицами. Исследованы особенности интегрирования таких наночастиц в различные системы и эффективное функционирование таких систем в новых наноструктурированных композитных материалах, обладающих рядом новых свойств, обусловленных поляризационными кумулятивными квантово-размерными эффектами, открытыми автором. В первой части выполнен исторический обзор развития старой и новой квантовых механик, их математических моделей, как основной базы экспериментальных подтверждений и стимулирования развития, предложенной автором кумулятивной квантовой механики (ККМ). На базе обзора ряда классических работ сформулированы основы метода обобщённого математического транспонирования (МОМТ), являющегося основой описания сложных кумулятивно-диссипативных систем и в частности в кумулятивной наноэлектрохимии и нанофизике. МОМТ позволяет верифицировать знания и модели, полученные в различных науках, описывающих явления фемто-, нано-, мезо- и макромиров. Отмечены проблемы, возникающие при описании собственных энергетических спектров полых квантовых резонаторов, между гипотезой де Бройля и классической квантовой механикой Дирака, ограничивающей ψ-функции всюду. Обсуждены новые открытия и результаты, обусловленные применением МОМТ и ККМ в нано-, мезо- и астрофизике, в частности, имеющие прикладное значение.

Ключевые слова: нанофизика, наноэлектрохимия, наноматематика, наноструктурированные композитные материалы, кумулятивная квантовая механика, метод обобщённого математического транспонирования.

CUMULATIVE QUANTUM MECHANICS OF COMPLEX HOLLOW POLARIZING QUANTUM SYSTEMS.
PART I. GENERALIZED METHOD OF MATHEMATICS TRANSFER.
Vysikaylo Ph.I.
Abstract. The review deals with the description of a complex synergistic behavior of the polarized or the space charge of nanoparticles and the methods to manipulate them, as well as the problems of the integration of nanoparticles in different systems and the effective functioning of such systems in new nanostructured composite materials with a number of new properties due to quantum size effects, previously opened by the author. In the first part the author is made a historical overview of the development of quantum mechanics and its mathematical models and spectroscopy as the main base of the experimental evidence, and stimulating the development of quantum mechanics. We have identified a number of problems between the de Broglie’s hypothesis and the Dirac’s classical quantum mechanics, limiting the ψ-function everywhere. The author decided to these problems with the help of the cumulative quantum mechanics and the geometric regularization of the unlimited ψn-½-functions. Based on the review of a number of classical works we have formulated the basis of the method of generalized mathematical transposition (MGMT), we have discussed the new discoveries and the new results due to the use of this method.

Keywords: nanophysics, nanochemistry and nanomathematics, nanostructured composite materials, the cumulative quantum mechanics, the method of generalized mathematical transposition.

Эксперименты, открытия, практика
Experiments, opening, practice
НЕУСТОЙЧИВОСТИ В СПЕКТРЕ РАЗРЕШЕННЫХ СОСТОЯНИЙ СЛОЖНОЙ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ.  ЧАСТЬ I.
Смирнов В. Л.
Аннотация. Предлагается  схема взаимодействия позиций на числовой оси, позволяющая в приложении объяснить формирование структуры эпох максимума и минимума в пределах 11-летнего  цикла солнечной активности.  Базой анализа является каркас комплекса, сформированный при взаимодействии двух циклов протоструктуры – системы  отношений, которая предполагается общей для различных объектов природы. Каркас представляет собой геометрическое образование, которое  включает в себя устойчивые части, а также части, на основе которых формируются разного рода неустойчивости. В работе анализируется вариант неустойчивости, которая понимается как основная. Ряд полученных позиций интерпретируется как спектр разрешенных состояний для параметра порядка системы; другие позиции играют роль центров симметрии. В приложении параметр порядка трактуется как относительный  момент количества движения в плоскости эклиптики Солнечной системы. Схема позволяет  рассматривать детали эволюции пространственно-временной структуры скрытого 11-летнего  цикла солнечной активности. Модельные результаты соответствуют наблюдательным данным в среднем в пределах 1,4%.  Обсуждается смысл чисел Вольфа.

Ключевые слова: самоорганизация, неустойчивость, параметр порядка, эволюция, циклы солнечной активности, эпохи максимума, эпохи минимума.

INSTABILITIES IN THE ALLOWED STATE SPECTRUM OF A SELF-ORGANIZED SYSTEM. PART I
Smirnov V.L.
Abstract. The paper suggests a single scheme for position interaction on the number axis, which can be applied to explain the formation of the epochs of maximum and minimum within an 11-year cycle of solar activity. The analysis is based on the frameword of the complex formed through the interaction of two proto-structure cycles is analyzed. The proto-structure is understood as a system of relations common for objects of various nature. The framework comprises steady parts and parts on which various kinds of instability are formed. The paper analyzes a variant of instability which is understood as the basic one. Certain positions obtained are interpreted as a spectrum of allowed states for the system order parameter; other items act as centers of symmetry. When applied, the order parameter is regarded as a relative angular momentum. The scheme allows us to consider details of the evolution of the space-time structure of a hidden 11-year solar activity cycle. The model results are consistent with the observational data within the average limit of 1.4%. The meanings of Wolf numbers are discussed.

Keywords: self organization, instability, order parameter, evolution, solar activity cycles, epoch of maximum, epoch of minimum.

НЕУСТОЙЧИВОСТИ В СПЕКТРЕ РАЗРЕШЕННЫХ СОСТОЯНИЙ СЛОЖНОЙ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ СИСТЕМЫ.  ЧАСТЬ II.
Смирнов В. Л.
Аннотация. Предлагается единая схема взаимодействия позиций на числовой оси, позволяющая в приложении объяснить формирование в Солнечной системе длинных циклов солнечной активности (до ~390 тыс. лет включительно) и пояса астероидов. Анализируется каркас комплекса, сформированный при взаимодействии двух циклов протоструктуры – системы  отношений, которая предполагается общей для различных объектов природы. Каркас включает в себя устойчивые части, а также части, на основе которых формируются разного рода неустойчивости. Рассматриваются варианты неустойчивостей в разных частях каркаса. Ряд полученных позиций комплекса интерпретируется как спектр разрешенных состояний для параметра порядка системы; другие позиции играют роль центров симметрии. В приложении параметр порядка трактуется как относительный момент количества движения, что позволяет обсуждать пространственно-временную структуру указанных выше частей Солнечной системы в плоскости эклиптики. Модельные результаты соответствуют наблюдениям в пределах 1-4%.

Ключевые слова: самоорганизация, сложные системы, параметр порядка, эволюция, циклы солнечной активности, пояс астероидов.

INSTABILITIES IN THE ALLOWED STATE SPECTRUM OF A SELF-ORGANIZED SYSTEM. PART II.
Vladimir L. Smirnov,
Abstract. The paper suggests a single scheme for position interaction on the number axis, which can be applied to explain the formation of long solar cycles (up to ~ 390 thousand years) and the asteroid belt the Solar System. The framework of a complex formed through the interaction of two proto-structure cycles is analyzed. The proto-structure is understood as a system of relations common for objects of various nature. The framework comprises steady parts and parts on which various kinds of instability are formed. Variants of instability in different parts of the framework are considered. Certain positions obtained are interpreted as a spectrum of allowed states for the system order parameter; other items act as centers of symmetry. When applied, the order parameter is regarded as a relative angular momentum, allowing us to discuss the space-time structure of the above-mentioned parts of the Solar System in the ecliptic plane. The model results are consistent with the observations in the range of 1-4%.

Keywords: self-organization, complex systems, order parameter, evolution, solar activity cycles, asteroid belt.